바다에서 가장 큰 고래, 원래는 몸집이 작았다?

해양 포유류 대부분 육상에서 진화… 물속에서 체온 유지 위해 몸집 커져

지구 역사상 가장 큰 동물인 흰수염고래(대왕고래). 몸길이가 30m에 이르게 된 이유는 수염을 필터처럼 이용해 먹이를 ‘흡입’하는 독특한 먹이 습관 덕분으로 밝혀졌다. 미국해양대기청(NOAA) 제공

고래나 물범 같은 바다 포유류는 드넓은 바다를 자유롭게 헤엄치는 것처럼 보인다. 하지만 실은 이들에게 바다는 ‘감옥’이었다는 사실이 연구 결과 드러났다. 낮은 체온을 극복하기 위해 몸집마저 극단적으로 키우며 겨우 살아남았다는 것이다.

조너선 페인 미국 스탠퍼드대 지질학과 교수팀은 고래나 물범, 바다사자 등 해양 포유류가 몸집이 커진 이유를 연구해 미국국립과학원회보(PNAS) 26일자에 발표했다. 연구팀은 현존하는 육상 및 해양 포유류의 약 75%인 3859종과 멸종 포유류의 25%인 2999종의 신체 계측 데이터와 대사 데이터를 수집한 뒤, 이들의 계통 관계를 분석했다.

그 결과 바다 포유류 대부분이 다양한 육상 동물로부터 진화했음을 확인했다. 물범과 바다사자는 개, 매너티는 코끼리, 고래는 유제류(발굽동물)가 가까운 조상으로 확인됐다. 흥미로운 것은 덩치의 변화였다. 육상에서 바다로 오며 월등히 커졌다. 개 정도 크기였던 동물도 바다로 오면 하마 크기가 돼 500kg을 쉽게 넘어갔다.

이유는 온도였다. 바다의 온도가 체온보다 낮기 때문에 몸집이 작으면 쉽게 체온을 잃는다. 이 때문에 몸집이 큰 동물이 체온 유지에 유리하다. 하지만 무한정 커지기는 어렵다. 커진 몸을 유지하려면 필요한 대사량도 많아지는데, 먹는 양을 늘리는 데에는 한계가 있어서다. 그래도 의문이 있다. 현재 지구에는 더 큰 동물인 흰수염고래(대왕고래)가 있다. 몸길이 30m에 몸무게는 173t이다. 공룡, 코끼리 등 몸집 좀 있다는 어떤 동물보다 크다. 페인 교수는 “극단적인 예외”라며 “먹이를 입속 수염(벌린)으로 싹 쓸어 담는 수염고래는 이빨이 있는 동물보다 먹이 섭취 효율이 더 높아 몸집을 더 키울 수 있었다”고 설명했다.
　
윤신영 동아사이언스 기자 ashilla@donga.com